Đề thi và đáp án HSG Bắc Giang

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BẮC GIANG

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2009 - 2010
Môn thi: Hóa học - Lớp 9
Ngày thi: 28/3/2010
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (4,0 điểm)
1. Bằng phương pháp hóa học hãy nêu cách nhận biết từng khí trong hỗn hợp các khí sau: C
2
H
4
, CH
4
, CO
2
,
SO
3
. Viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
2. Nung nóng Cu trong không khí, sau một thời gian được chất rắn (A). Chất rắn (A) chỉ tan một phần trong
dung dịch H
2
SO
4
loãng dư, tuy nhiên (A) lại tan hoàn toàn trong H
2
SO
4
đặc nóng, dư được dung dịch (B) và khí (C).

Khí (C) tác dụng với dung dịch KOH được dung dịch (D). Dung dịch (D) vừa tác dụng được với dung dịch BaCl
2
, vừa
tác dụng được với dung dịch NaOH. Pha loãng dung dịch (B) rồi cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy xuất hiện
kết tủa (E). Nung (E) đến khối lượng không đổi, sau đó cho dòng khí H
2
dư đi qua thì thu được khối bột màu đỏ (F).
Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra và xác định các chất trong (A), (B), (C), (D), (E), (F).
Câu 2 (3,5 điểm)
1. Trong phòng thí nghiệm ta thường điều chế khí CO
2
từ CaCO
3
và dung dịch HCl (dùng bình kíp), do đó khí
CO
2
thu được còn bị lẫn một ít khí hidro clorua và hơi nước. Hãy trình bày phương pháp hoá học để thu được khí CO
2
tinh khiết. Viết các phương trình hoá học của các phản ứng hoá học xảy ra.
2. Có hỗn hợp gồm rượu etylic và axit axetic. Trình bày phương pháp hoá học để có thể tách riêng mỗi chất.
Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.
3. Viết phương trình hoá học chứng minh axit axetic mạnh hơn axit cacbonic nhưng yếu hơn axit sunfuric.
Câu 3 (3,5 điểm)
1. Xác định các chất A, B, C, D và viết phương trình hoá học hoàn thành sơ đồ sau:
A
B
C
D
A
o

t
Biết rằng A là thành phần chính của đá phấn; B là khí dùng nạp cho các bình chữa cháy.
2. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp hiđrocacbon gồm C
2
H
4
, CH
4
, C
6
H
6
, C
2
H
2
. Sau phản ứng thu được 8,96
lít khí CO
2
(đktc) và 10,8 gam H
2
O. Hãy tính m và khối lượng oxi đem đốt.
Câu 4 (4,0 điểm)
1. Hỗn hợp X gồm C
2
H
2
và H
2
có cùng số mol. Lấy một lượng hỗn hợp X cho đi qua chất xúc tác Niken nung

nóng được hỗn hợp Y gồm C
2
H
4
; C
2
H
6
; C
2
H
2
và H
2
dư. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch Br
2
dư thấy khối lượng bình
brôm tăng lên 24,2 gam và thoát ra 11,2 lít hỗn hợp khí Z (đktc) không bị hấp thụ. Tỉ khối của hỗn hợp Z so với H
2
là
9,4. Tính số mol từng khí trong hỗn hợp X và Y.
2. Cho 100 ml rượu etylic 46
o
phản ứng hết với kim loại Na dư thu được V lít khí (đktc). Tính giá trị của V.
(Biết khối lượng riêng của rượu etylic nguyên chất bằng 0,8 g/ml và khối lượng riêng của nước bằng 1 g/ml).
Câu 5 (2,0 điểm)
Khử hoàn toàn một lượng oxit sắt Fe
x
O
y

bằng H
2
nóng, dư. Hơi nước tạo ra được hấp thụ hết vào 150 gam dung
dịch H
2
SO
4
98% thì thấy nồng độ axit còn lại là 89,416%. Chất rắn thu được sau phản ứng khử trên được hòa tan hoàn
toàn bằng dung dịch HCl thì thoát ra 13,44 lít H
2
(đktc). Tìm công thức của oxit sắt trên.
Câu 6 (3,0 điểm)
Hỗn hợp bột X gồm nhôm và kim loại kiềm M. Hoà tan hoàn toàn 3,18 gam X trong lượng vừa đủ dung dịch
axit H
2
SO
4
loãng thu được 2,464 lít H
2
(đktc) và dung dịch Y (chỉ gồm muối sunfat trung hoà). Cho Y tác dụng với
lượng vừa đủ dung dịch Ba(OH)
2
cho tới khi gốc sunfat chuyển hết thành kết tủa thì thu được 27,19 gam kết tủa.
1. Xác định kim loại M.
2. Cho thêm 1,74 gam muối M
2
SO
4
vào dung dịch Y thu được dung dịch Z. Tiến hành kết tinh cẩn thận dung
dịch Z thu được 28,44 gam tinh thể muối kép. Xác định công thức của tinh thể.

Hết
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm, học sinh được sử dụng Bảng hệ thống tuần hoàn.
Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
GV: Nguy ễn Mi nh Tu ấn
Email: Phone: 0982 0929 77
ĐỀ CHÍNH THỨC
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BẮC GIANG
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2009 - 2010
MÔN THI : HOÁ HỌC
Ngày thi: 28/03/2010
Thang điểm 20/20 - Số trang 04
- Đối với phương trình phản ứng hóa học nào mà cân bằng hệ số sai hoặc thiếu cân bằng (không ảnh hưởng
đến giải toán) hoặc thiếu điều kiện thì trừ đi nửa số điểm giành cho nó. Trong một phương trình phản ứng hóa học, nếu
có từ một công thức trở lên viết sai thì phương trình đó không được tính điểm.
- Nếu thí sinh làm bài không theo cách nêu trong đáp án mà vẫn đúng thì cho đủ điểm như hướng dẫn quy
định.
- Trong khi tính toán nếu nhầm lẫn một câu hỏi nào đó dẫn đến kết quả sai nhưng phương pháp giải đúng thì
trừ đi nửa số điểm dành cho phần hoặc câu đó. Nếu tiếp tục dùng kết quả sai để giải các vấn đề tiếp theo thì không tính
điểm cho các phần sau.
CÂU
NỘI DUNG ĐIỂM
Câu 1
1.
- Cho hỗn hợp khí qua dung dịch BaCl
2
dư, nếu có kết tủa trắng chứng tỏ hỗn hợp có SO
3
:

SO
3
+ H
2
O + BaCl
2

→
BaSO
4
↓
+ 2HCl
0,5
- Cho hỗn hợp khí còn lại qua bình đựng nước brom dư, thấy nước brom nhạt màu dần chứng
tỏ hỗn hợp khí có C
2
H
4
:
C
2
H
4
+ Br
2

→
C
2
H

4
Br
2
0,5
- Cho hỗn hợp khí còn lại qua bình đựng dung dịch nước vôi trong dư, thấy nước vôi trong
vẩn đục chứng tỏ hỗn hợp có CO
2
:
CO
2
+ Ca(OH)
2

→
CaCO
3
↓
+ H
2
O
0,5
- Khí còn lại đem đốt cháy rồi làm lạnh sản phẩm thấy có hơi nước ngưng tụ và sản phẩm khí
còn lại cho qua dung dịch nước vôi trong dư, thấy nước vôi trong vẩn đục chứng tỏ hỗn hợp có
CH
4
:
CH
4
+ 2O
2

→
CO
2
+ 2H
2
O
CO
2
+ Ca(OH)
2

→
CaCO
3
↓
+ H
2
O
0,5
2.
- Nung Cu trong không khí:
2Cu + O
2

o
t
→
2CuO
0,25

- Vì A tan được một phần trong dung dịch H
2
SO
4
loãng dư và tan hoàn toàn trong dung dịch
H
2
SO
4
đặc nóng, dư nên trong A có CuO, Cu.
CuO + H
2
SO
4 loãng

→
CuSO
4
+ H
2
O
CuO + H
2
SO
4 đặc

o
t
→
CuSO

4
+ H
2
O
Cu + 2H
2
SO
4 đặc

o
t
→
CuSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
dung dịch B gồm: CuSO
4
, H
2
SO
4
dư; Khí C là SO
2
0,5
0,25
- Cho khí C tác dụng với dung dịch KOH được dung dịch D. Dung dịch D tác dụng được

với dung dịch BaCl
2
nên trong D có K
2
SO
3
. Dung dịch D tác dụng được với dung dịch NaOH
nên trong D có KHSO
3
.
SO
2
+ 2KOH
→
K
2
SO
3
+ H
2
O
SO
2
+ K
2
SO
3
+ H
2
O

→
2KHSO
3
K
2
SO
3
+ BaCl
2

→
BaSO
3
+ 2KCl
2KHSO
3
+ 2NaOH
→
K
2
SO
3
+ Na
2
SO
3
+ 2H
2
O
0,5

- Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư:
H
2
SO
4
+ 2NaOH
→
Na
2
SO
4
+ 2H
2
O 0,25
GV: Nguy ễn Mi nh Tu ấn
Email: Phone: 0982 0929 77
ĐỀ CHÍNH THỨC
CuSO
4
+ 2NaOH

Cu(OH)
2

+ Na
2
SO
4

(E)

- Nung kt ta E: Cu(OH)
2

o
t

CuO + H
2
O
CuO + H
2

o
t

Cu + H
2
O
(F)
0,25
Cõu 2
1.
Phơng trình hóa học:
CaCO
3
+ 2HCl

CaCl
2
+ CO

2
+ H
2
O
0,25
Khớ CO
2
cú ln khớ HCl, cho hn hp ny qua dung dch KHCO
3
d: 0,25
KHCO
3
+ HCl

KCl + CO
2
+ H
2
O 0,25
Khớ thoỏt ra cho tip qua dung dịch H
2
SO
4
c thu c khớ CO
2
tinh khit. 0,25
2.
Cho hn hp tỏc dng vi CaO ly d, ri chng ct sn phm ta thu c hn hp
C
2

H
5
OH, H
2
O; cht rn (CH
3
COO)
2
Ca, CaO
2CH
3
COOH + CaO

(CH
3
COO)
2
Ca + H
2
O
0,5
Ly cht rn (CH
3
COO)
2
Ca, CaO cho tỏc dng vi dd H
2
SO
4
loóng, d ri chng ct sn

phm v cho qua CaCl
2
khan thu c CH
3
COOH
(CH
3
COO)
2
Ca + H
2
SO
4


2CH
3
COOH + CaSO
4
0,5
Ly hn hp C
2
H
5
OH, H
2
O cho qua CaO thu c C
2
H
5

OH tinh khit. 0,5
3.
Phn ng hoỏ hc chng minh CH
3
COOH cú tớnh axit mnh hn axit cacbonic:
2CH
3
COOH + Na
2
CO
3

2CH
3
COONa + CO
2
+ H
2
O
0,5
Phn ng hoỏ hc chng minh CH
3
COOH cú tớnh axit yu hn axit sunfuric:
2CH
3
COONa + H
2
SO
4

2CH
3
COOH + Na
2
SO
4
0,5
Cõu 3
1.
A l thnh phn chớnh ca ỏ phn

A l CaCO
3
B l khớ dựng np cho cỏc bỡnh cha chỏy

B l CO
2
C, D l mui cacbonat v hirocacbonat

chn C, D l K
2
CO
3
v KHCO
3
Phng trỡnh húa hc:
CaCO
3

o
t

CaO + CO
2
0,5
CO
2
+ 2KOH

K
2
CO
3
+ H
2
O.
CO
2
+ KOH

KHCO
3
0,5
KHCO
3
+ 2KOH

K
2

CO
3
+ H
2
O
K
2
CO
3
+ H
2
O + CO
2


2KHCO
3
0,5
K
2
CO
3
+ CaCl
2


CaCO
3
+ 2KCl
KHCO

3
+ Ca(OH)
2


CaCO
3
+ K
2
CO
3
+ H
2
O
0,5
2. Theo bi ta cú:
2 2
CO C CO C
8,96
n = = 0,4 mol n = n = 0,4mol m = 4,8gam
22,4

2 2
H O H H O H
10,8
n = = 0,6 mol n = 2n = 1,2 mol m = 1,2 gam
18

0,5
Theo nh lut bo ton khi lng ta cú: m =

C H
m + m
= 1,2 + 4,8 = 6 gam 0,5
Gi cụng thc chung ca cỏc hirocacbon l C
x
H
y
(x, y > 0)
Phng trỡnh phn ng chỏy:
0,5
GV: Nguy n Mi nh Tu n
Email: Phone: 0982 0929 77
C
x
H
y
+ (x +
y
4
)O
2

o
t
→
xCO
2
+
y
2

H
2
O.
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
x y 2 2 2
C H O CO H O
m + m = m + m
6 +
2
O
m
=0,4 . 44 + 10,8
⇒

2
O
m
= 22,4 gam.
Câu 4
1.
Gọi số mol của C
2
H
2
trong hỗn hợp X là a mol
⇒
số mol của H
2
trong X là a mol
Phương trình hóa học:

C
2
H
2
+ H
2

→
C
2
H
4
(1)
mol phản ứng: x x x
C
2
H
2
+ 2H
2

→
C
2
H
6
(2)
mol phản ứng: y 2y y
với x, y lần lượt là số mol phản ứng của C
2

H
2
ở phản ứng (1) và (2)
Hỗn hợp Y có:
2 2
2
2 4
2 6
C H : (a x y) mol
H : (a x 2y) mol
C H : x mol
C H : y mol
− −


− −





Khối lượng bình brom tăng 24,2 gam
⇒
2 2 2 4
C H C H
m + m = 24,2
28x + 26(a − x − y) = 24,2
⇒
26a + 2x – 26y = 24,2 (I)
0,5

Khí Z gồm:
2
2 6
H : (a x 2y) mol
C H : y mol
− −



Z
11,2
n = = 0,5
22,4
⇒
a – x − 2y + y = 0,5
⇒
a − x − y =0,5 (II)
Thay (II) vào (I)
⇒
x = 0,4 mol
0,5
Mặt khác ta có:
2
2
Z
H
H
M
d =9,4 =9,4 M = 18,8
M

⇒ ⇒
Z
Z
Áp dụng quy tắc đường chéo ta tính được:
2
2 6
H
C H
n
2
=
n 3

⇒
a – x – 2y =
2
3
y
⇒
a – x =
8
3
y
⇒
3a – 3x = 8y. (III)
0,5
Thay x = 0,4 vào (II) và (III) giải hệ
⇒
a = 1,2 mol ; y = 0,3 mol. 0,5
Vậy: Hỗn hợp X có

2 2 2
C H H
n = n = 1,2 mol
Hỗn hợp Y có:
2 2
2 4
2 6
2
C H
C H
C H
H
n = 1,2 – 0,4 – 0,3 = 0,5 mol
n = 0,4 mol
n = 0,3 mol
n = 1,2 – 0,4 – 2 . 0,3 = 0,2 mol








0,25
2.
Trong 100 ml rượu etylic 46
o
có:
2 5 2

C H OH H O
V = 46 ml; V = 54 ml
2 5 2 5
C H OH C H OH
36,8
m = V . D = 46 . 0,8 = 36,8 gam n = = 0,8 mol
46
⇒
0,25
GV: Nguy ễn Mi nh Tu ấn
Email: Phone: 0982 0929 77
2 2
H O H O
54
m = 54 . 1 = 54 gam n = = 3 mol
18
⇒
Phương trình phản ứng:
2C
2
H
5
OH + 2Na
→
2C
2
H
5
ONa + H
2

(1)
mol phản ứng: 0,8 0,4
0,5
2H
2
O + 2Na
→
2NaOH + H
2
(2)
mol phản ứng: 3 1,5
0,5
2
H
n⇒
= 1,5 + 0,4 = 1,9 mol
⇒

2
H
V
= 1,9 . 22,4 = 42,56 (lít) 0,5
Câu 5
Theo đề bài ta có:
2 4
H SO
150 . 98
m = = 147 gam
100
2

H
13,44
n = = 0,6 mol
22,4
0,25
Khi cho nước hấp thụ vào 150 gam dung dịch H
2
SO
4
98% ta có
C%
( )
2 4
H SO cßn l¹i
= 89,416 =
147 . 100
150 + a
(trong đó a là khối lượng H
2
O bị hấp thụ)
0,5
⇒
a = 14,4 =
2
H O
m

⇒
2
H O

n
= 0,8 mol 0,25
Phương trình hóa học:
Fe
x
O
y
+ yH
2

→
xFe + yH
2
O (1)
mol phản ứng:
0,8
y

0,8x
y
0,8
Fe + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
(2)
mol phản ứng: 0,6 0,6
0,5

Từ phương trình (1) và (2) ta có:
Fe
0,8x
n = 0,6 =
y

⇒

x 3
=
y 4
⇒
Fe
3
O
4
0,5
Câu 6
1.
Theo đề bài ta có:
2
H
2,464
n = = 0,11mol
22,4
Gọi x và y lần lượt là số mol của M và Al trong 3,18 gam hỗn hợp X (x; y > 0)
Theo bài ta có:
Mx + 27y = 3,18 (I)
Cho X tác dụng vơi H
2

SO
4
loãng theo ptrình:
2M + H
2
SO
4

→
M
2
SO
4
+ H
2

(1)
x
x
2

x
2
mol
2Al + 3H
2
SO
4

→

Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
(2)
y
y
2

3y
2
mol
2
H
n
=
x
2
+
3y
2
= 0,11
⇒
x + 3y = 0,22 (II)
0,5
Cho Ba(OH)

2
vào dung dịch Y:
M
2
SO
4
+ Ba(OH)
2

→
BaSO
4
+ 2MOH (3)
0,5
GV: Nguy ễn Mi nh Tu ấn
Email: Phone: 0982 0929 77

x
2

x
2
x mol
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Ba(OH)

2

→
3BaSO
4
+ 2Al(OH)
3
(4)

y
2

3y
2
y mol
MOH + Al(OH)
3

→
MAlO
2
+ 2H
2
O (5)
Theo (1); (2); (3) và (4) ta có:
24
HBaSO
nn =
= 0,11mol
4

BaSO
m
= 0,11 . 233 = 25,63g < 27,19
⇒
trong kết tủa có Al(OH)
3
:
3
)OH(Al
m

= 27,19 – 25,63 = 1,56g
3
)OH(Al
n
=
1,56
78
= 0,02mol
Theo phương trình (5) ta có
3
Al(OH) bÞ hßa tan
n
=
MOH
n
= x

3
Al(OH) kÕt tña

n
= y − x = 0,02 (III)
0,5
Từ (I), (II) và (III) có hệ:
Mx + 27y = 3,18
x + 3y = 0,22
y – x = 0,02






⇒

x = 0,04
y = 0,06
M = 39





Vậy kim loại kiềm M là kali: K
0,5
2. Theo đề bài ta có:
2 4
K SO thªm vµo
n
=

1,74
174
= 0,01 mol
Vậy sau khi thêm có:
2 4 3
Al (SO )
n
= 0,03mol

2 4
K SO
n

= 0,02 + 0,01 = 0,03mol

2
H O kÕt tinh
m

= 28,44 – 0,03 . 174 – 0,03 . 342 = 12,96g

2
H O kÕt tinh
n

=
12,96
18
= 0,72mol
0,5

Gọi công thức của tinh thể muối kép là: aK
2
SO
4
. bAl
2
(SO
4
)
3
. cH
2
O
⇒
a : b : c = 0,03 : 0,03 : 0,72 = 1 : 1 : 24
Vậy công thức của muối kép là: K
2
SO
4
. Al
2
(SO
4
)
3
. 24H
2
O
0,5
GV: Nguy ễn Mi nh Tu ấn

Email: Phone: 0982 0929 77